Un nuevo estudio de Northwestern Medicine desafía la creencia común sobre lo que desencadena la enfermedad de Parkinson. La degeneración de las neuronas dopaminérgicas está ampliamente aceptada como el primer evento que conduce al Parkinson. Pero el nuevo estudio sugiere que una disfunción en las sinapsis de las neuronas (el pequeño espacio a través del cual una neurona puede enviar un impulso a otra neurona) conduce a déficits de dopamina y precede a la neurodegeneración.
La enfermedad de Parkinson afecta entre el 1% y el 2% de la población y se caracteriza por temblor en reposo, rigidez y bradicinesia (lentitud de movimiento). Estos síntomas motores se deben a la pérdida progresiva de neuronas dopaminérgicas en el mesencéfalo.
El estudio, “La mutación de Parkinson relacionada con la enfermedad de Parkinson interrumpe el reciclaje de vesículas sinápticas en las neuronas dopaminérgicas humanas”, publicado en Neuron, abre una nueva vía para las terapias, dijeron los científicos.
“Demostramos que las sinapsis dopaminérgicas se vuelven disfuncionales antes de que ocurra la muerte neuronal”, dijo el autor principal, el Dr. Dimitri Krainc, catedrático de neurología de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern y director del Centro Simpson Querrey de Neurogenética.
“Con base en estos hallazgos, planteamos la hipótesis de que atacar las sinapsis disfuncionales antes de que las neuronas se degeneren puede representar una mejor estrategia terapéutica”.
El estudio investigó las neuronas del mesencéfalo derivadas de pacientes, lo cual es fundamental porque las neuronas de dopamina de ratón y humanas tienen una fisiología diferente y los hallazgos en las neuronas de ratón no son traducibles a los humanos, como se destaca en la investigación de Krainc publicada en Science. Los científicos de Northwestern descubrieron que las sinapsis dopaminérgicas no funcionan correctamente en diversas formas genéticas de la enfermedad de Parkinson. Este trabajo, junto con otros estudios recientes del laboratorio de Krainc, aborda una de las principales lagunas en este campo: cómo diferentes genes relacionados con el Parkinson conducen a la degeneración de las neuronas dopaminérgicas humanas.
Planta de reciclaje neuronal
Imaginemos a dos trabajadores en una planta de reciclaje neuronal. Su trabajo es reciclar las mitocondrias, las productoras de energía de la célula, que son demasiado viejas o están sobrecargadas de trabajo. Si las mitocondrias disfuncionales permanecen en la célula, pueden causar disfunción celular.
El proceso de reciclar o eliminar estas mitocondrias viejas se llama mitofagia. Los dos trabajadores de este proceso de reciclaje son los genes Parkin y PINK1. En una situación normal, PINK1 activa Parkin para mover las mitocondrias viejas hacia el camino para ser recicladas o eliminadas. Está bien establecido que las personas que portan mutaciones en ambas copias de PINK1 o Parkin desarrollan la enfermedad de Parkinson debido a una mitofagia ineficaz.
La historia de dos hermanas cuya enfermedad ayudó a avanzar en la investigación del Parkinson
Dos hermanas tuvieron la desgracia de nacer sin el gen PINK1, porque a cada uno de sus padres les faltaba una copia del gen crítico. Esto puso a las hermanas en alto riesgo de padecer la enfermedad de Parkinson, pero a una hermana se le diagnosticó la enfermedad a los 16 años, mientras que a la otra no se le diagnosticó hasta los 48 años.
La razón de la disparidad llevó a un nuevo descubrimiento importante por parte de Krainc y su grupo. La hermana que fue diagnosticada a los 16 años también tenía una pérdida parcial de Parkin, que, por sí solo, no debería causar Parkinson.
“Debe haber una pérdida total de Parkin para causar la enfermedad de Parkinson. Entonces, ¿por qué la hermana con sólo una pérdida parcial de Parkin contrajo la enfermedad más de 30 años antes?” -Preguntó Krainc.
Como resultado, los científicos se dieron cuenta de que Parkin tiene otra tarea importante que hasta ahora se desconocía. El gen también funciona en una vía diferente en la terminal sináptica (no relacionada con su trabajo de reciclaje) donde controla la liberación de dopamina. Con esta nueva comprensión de lo que le salió mal a la hermana, los científicos de Northwestern vieron una nueva oportunidad para impulsar el Parkin y el potencial de prevenir la degeneración de las neuronas de dopamina.
“Descubrimos un nuevo mecanismo para activar Parkin en las neuronas de los pacientes”, dijo Krainc. “Ahora necesitamos desarrollar fármacos que estimulen esta vía, corrijan la disfunción sináptica y, con suerte, prevengan la degeneración neuronal en el Parkinson”.
El primer autor del estudio es Pingping Song, profesor asistente de investigación en el laboratorio de Krainc. Otros autores son Wesley Peng, Zhong Xie, Daniel Ysselstein, Talia Krainc, Yvette Wong, Niccolò Mencacci, Jeffrey Savas y D. James Surmeier de Northwestern y Kalle Gehring de la Universidad McGill.
Fuente: Medical Xpress.
